資源簡介

(共19張PPT)
第一部分　教材知識整合
第十二章　簡單機械
第1節　杠　桿
一、選擇題
1．(2024·牡丹江)下列工具屬于費力杠桿的是(　　)
一階 基礎鞏固練
A
2．(2024·北京)如圖所示，園藝工人在修剪枝條時，常把枝條盡量往剪刀的軸處靠近，這樣做是為了(　　)
A．增大動力臂，能夠省力　　
B．增大阻力臂，方便使用
C．減小動力臂，方便使用　　
D．減小阻力臂，能夠省力
D
3．(傳統文化)(2024·菏澤)如圖所示是我國古人運送巨木的勞動情景。結合示意圖判斷，下列說法正確的是(　　)
A．在抬巨木時眾人越靠近支架越省力
B．只把懸繩向左移動一定距離更利于抬起巨木
C．在抬起巨木時橫桿是省力杠桿
D．支架下端墊有底面積較大的石塊是為了減小壓力
C
【解析】在抬巨木時，橫桿相當于一個杠桿，支架處是支點。在抬起巨木時，動力臂大于阻力臂，由此可知橫桿屬于省力杠桿；根據杠桿的平衡條件可知，在阻力和阻力臂一定時，增大動力臂可以更省力；在抬巨木時，眾人越靠近支架，動力臂越小，則越費力；在阻力和動力臂一定時，減小阻力臂可以更省力，把懸繩向左移動一定距離，阻力臂增大，則更費力，不利于抬起巨木，故AB錯誤、C正確；支架下端墊有底面積較大的石塊，是在壓力一定時，通過增大受力面積的方法來減小支架對地面的壓強，故D錯誤。
4．(2024·貴州改編)如圖甲所示的條凳，人若坐在凳的一端，極易使其另一端上翹而摔倒。現將其簡化為如圖乙所示的示意圖，B、C點分別與凳腳的E、F點在同一豎直線上。當人對水平凳面施加豎直向下的壓力時，下列分析正確的是(　　)
A．壓力作用于A點，可將條凳視為繞F點轉動的杠桿
B．只要壓力作用于凳面的中間，則條凳一定不會上翹
C．只要在A、D點同時施加壓力，則條凳一定不會上翹
D．在B或C點施加一個壓力，條凳可能會上翹
B
【解析】若壓力作用于A點，則會使得條凳有逆時針旋轉的力，此時支點為E點，故A錯誤；壓力若作用在凳面的中間，則此時條凳無論以E點還是以F點為支點，均不會有翻轉的可能，故B正確；若在A、D同時施加壓力但大小不相等，還是有可能會上翹，故C錯誤；在B或C點施加壓力，壓力的方向豎直向下，此時壓力的作用線經過支點，其力臂為0，對條凳的平衡無影響，此時條凳一定不會上翹，故D錯誤。
二、填空作圖題
5．(2024·蘇州)健身步道上的坐式劃船訓練器如圖所示。人坐在座板上，用始終與把手垂直的力緩慢向后將把手拉至身體兩側，此過程中，拉力大小變化情況是__________。若要增加訓練強度，應將配重盤向___(選填“a”或“b”)端移。
逐漸變小
a
【解析】人坐在座板上，用始終與把手垂直的力緩慢向后將把手拉至身體兩側，此過程中，阻力(配重盤的重力)不變，阻力臂變小，動力臂不變，根據杠桿平衡條件可知，動力變小，即拉力逐漸變小。若要增加訓練強度，即增大拉力，根據杠桿平衡條件可知，在阻力(配重盤的重力)和動力臂不變的情況下，應增大阻力臂，即將配重盤向a端移。
6．(模型建構)(原創)白居寺長江大橋是連接重慶市大渡口區和巴南區的過江通道，其中主橋為雙塔三跨鋼桁梁斜拉橋。如圖所示為小明制作的大橋模型，用長20 cm、重4 N的質地均勻的木條OA做橋面，A端用細線與GH上的B點相連，保持橋面水平，細線對OA的拉力F＝___N；將細線一端的固定點由B點改至C點，拉力F的大小變化情況是______(選填“變大”“變小”或“不變”)。
4
變小
7．(2024·成都A卷改編)如圖甲所示，小孟書桌上的折疊式臺燈由底座、立桿和燈頭組成。如圖乙所示，燈頭OAB可視做繞O點轉動的杠桿，A點是燈頭的重心，小孟用拉力F將燈頭拉至圖乙所示位置。請在圖乙中畫出拉力F的力臂L。
如答圖所示。
三、計算論述題
8．小聰在家中自制了如圖所示的健身器材，堅持鍛煉身體。用細繩系在輕桿的O點將輕桿懸掛起來，OA ∶OB＝4 ∶1，在輕桿的A端懸掛著重為100 N的沙袋，在B端施加豎直向下的作用力，使輕桿AB在水平位置平衡。小聰重為500 N，腳與水平地面的接觸總面積為250 cm2。求：
(1)小聰不進行鍛煉，雙腳站立時對水平地面的壓強。
解：小聰雙腳站立時對水平地面的壓力
F壓＝G小聰＝500 N，
(2)輕桿AB在水平位置平衡時，小聰的拉力。
(3)在B端施加豎直向下的作用力，使沙袋勻速提升0.6 m，小聰做的功。
解得h2＝0.15 m，
由W＝Fs可得，小聰做的功
W＝Fh2＝400 N×0.15 m＝60 J。
9．(模型建構)如圖所示，掛在豎直墻壁上的石英鐘，它的秒針在走動時會受到轉軸處的摩擦阻力和重力的作用。當石英鐘內電池的電能將耗盡而停止走動時，其秒針往往停在表盤上的(　　)
A．“3”的位置　 B．“6”的位置
C．“9”的位置 D．“12”的位置
二階 能力提升練
C
10．(傳統文化)(2024·無錫節選)如圖是《天工開物》中記載的我國古代的提水工具“轆轤”，在兩個支架上擺放一根直的硬棒，支點為O1、O2，A端系一石塊，B端裝有輪軸，輪軸能繞著硬棒轉動，懸吊空桶的繩索另一端繞過輪軸后系緊在輪軸上。若空桶質量為10 kg，輪軸質量為10 kg，空桶和輪軸對硬棒的作用力視作施加在B位置，O1A 長為0.6 m，O1O2長為1 m，O2B長為0.8 m，硬棒及繩索質量忽略不計，人對“轆轤”不施加力。桶中未裝水，為保證硬棒不會翻轉，石塊質量最多為____kg；若A點系上質量為40 kg的石塊，提水時為保證硬棒不翻轉，桶中最多可裝____kg的水。
60
60
【解析】以O1為支點，A點力的力臂最小，B點力的力臂最大，此時杠桿A點受力最大，根據杠桿平衡條件可得，m石g×O1A＝(m桶＋m輪)g×O1B，化簡并代入數據得m石×0.6 m＝(10 kg＋10 kg)×(1 m＋0.8 m)，解得石塊質量最多為m石＝60 kg；以O2為支點，B點力的力臂最小，A點力的力臂最大，此時杠桿B點受力最大，根據杠桿平衡條件可得，m石′g×O2A＝(m桶＋m水＋m輪)g×O2B，化簡并代入數據得40 kg×(1 m＋0.6 m)＝(10 kg＋m水＋10 kg)×0.8 m，解得水的質量最多為m水＝60 kg。
11．(物理學與日常生活)(2024·河南)人體中有很多結構可簡化為杠桿。如圖所示，手提起物體時，橈骨在肱二頭肌的收縮牽引下繞肘關節轉動，這是一種______杠桿，此過程中肱二頭肌收縮的距離______(選填“大于”“等于”或“小于”)手移動的距離。
三階 跨學科實踐
費力
小于
【解析】橈骨在肱二頭肌的收縮牽引下繞肘關節轉動，可視為以肘關節為支點，肱二頭肌對橈骨的拉力為動力，物體對手的壓力為阻力的杠桿，由題圖可知，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿。費力杠桿省距離，則此過程中肱二頭肌收縮的距離小于手移動的距離。

展開更多......

收起↑